Turborreactor Marboré IIc: características generales*

Corte del Marboré IIc

Sociedad constructora: Turbomeca (Francia)
Tipo: turborreactor puro con compresor centrífugo de cara simple monoetapa, cámara anular de combustión y turbina de una etapa.
Peso: 156 (+-3%) kgf.
Sentido de rotación: horario, visto desde adelante.
Compresor: centrífugo monoflujo monoetapa hecho en aleación de aluminio, con difusores axiales y radiales.
Diámetro exterior: 382 mm.
Relación de compresión teórica: 3.9:1 y caudal de aire 8 kgf/seg @ 22 600 RPM estáticas.
Cámara de combustión: anular de aleación de acero Nimonic 75 con inyección centrífuga.
Turbina: axial monoetapa de aleación de acero ATVS-7 con 37 álabes fresados y 25 estatores huecos.
Temperatura de entrada de gases: 780 °C.
diámetro exterior 339 mm.
Coeficiente de expansión total en la turbina: 2.20 (Lo que supone una caída de temperatura de 150 °C).
Tobera de escape: fija sin postcombustión, peso 6 kgf.
Sistema de combustible principal: posee una bomba reforzadora, una llave principal de corte, un filtro de hasta 20 micrones, una unidad de control de combustible equipada con una bomba principal con presión de trabajo de 8 kgf/cm2 y control de sobrevelocidad, un regulador de presión, un acelerador y un corrector altimétrico. El sistema de suministro es de inyección centrífuga.
Combustible: kerosene de aviación (JPl, JP4, Jet a/b u otro según normas).
Sistema de combustible para arranque: posee una microbomba con presión de trabajo de 4 kgf/cm2 y dos antorchas de encendido.
Sistema de lubricación: reserva de aceite 10 lts. Posee una bomba de engranajes de 4 kgf/cm2 de presión, filtro y circuito de recuperación.
Lubricante: aceite mineral según normas.
Sistema de arranque: circuito de corriente continua de 27 volts (batería o grupo auxiliar de arranque). Dispone de un arrancador eléctrico con un sistema de resistencias que permiten dos tiempos de arranque:
1° tiempo: 8 V, 250 amp.
2° tiempo:17V, 360 amp.
Sistema de encendido: circuito de corriente continua de 27 volts. Dispone de dos bobinas y dos antorchas.
Sistema de extracción de aire: posee una derivación de aire de la cámara de combustión para presurización del laberinto de entrada de combustible y dos tomas de extracción de aire ubicadas en la parte superior de la carcasa del compresor para sistemas del avión.
Sistema de refrigeración del cojinete trasero: posee un sistema de circulación de aire frío ambiente.


Esquema del Marboré IIc


Funcionamiento termodinámico y circuito de aire*

El aire atmosférico es aspirado a través del conducto de entrada por el compresor centrífugo. Sufre una primera compresión en el rotor. A la salida del rotor, un primer difusor, radial, reduce la velocidad del aire, lo que aumenta todavía más su presión. Un segundo difusor, axial, tiene sobre todo por finalidad enderezar el flujo.
El aire comprimido Ilega alrededor de la parte exterior de la cámara de combustión y se divide en dos flujos principales:

1)
 El primero, generalmente Ilamado flujo primario, constituye el aire de combustión. Se divide en dos corrientes:

-La primera corriente pasa entre la tapa de los difusores y la chapa de turbulencia delantera; el aire penetra en la zona de combustión por tres hileras de ranuras radiales con salida tagencial y sentido de salida inverso de una ranura a otra, para crear una turbulencia.

-La segunda corriente circula a lo largo del mezclador de la parte exterior, penetra en los álabes huecos del estator de turbina y desemboca en la parte interior de la cámara de combustión.Este aire que enfría al pasar el árbol de turbina, llega a la zona de combustión por orificios perforados en la chapa de turbulencia interior.
 
2)
El segundo, Ilamado generalmente flujo secundario, constituye el aire de dilución. Penetra en el interior del mezclador (tubo de llama), por tubos ovales y las cuatro hileras de agujeros perforados en la parte trasera del mezclador. Asegura la dilución de los gases de combustión y los enfría.


La relación de los caudales entre los flujos primario y secundario es aproximadamente un tercio.

El combustible es conducido por un tubo al centro de la rueda de inyección. Es inyectado en la zona de combustión por doce agujeros perforados en esta rueda. Gracias a la gran velocidad que le imprime la rotación del árbol, el combustible sufre una pulverización forzada; forma con el aire de combustión, fuertemente turbulento que llega por ambos lados de la rueda de inyección, una mezcla de combustible homogénea, inflamada al arrancar por dos antorchas de encendido.

El calibrado de los diversos orificios perforados en la cámara de combustión (LDM 5) es tal que, en todo régimen y altitud, se instala alrededor de la rueda de inyección un foco de combustión estable sin desprendimiento de Ilama por insuflado, ni extinción por mezcla demasiado rica o demasiado pobre. Este calibrado permite además, tener a lo largo de los álabes de la turbina una repartición de temperatura compatible con su resistencia mecánica.

Los gases de combustión fuertemente enfriados por el aire de dilución (de manera que se obtenga delante de los álabes del estator de turbina una temperatura que no sobrepase los 800°C), sufren una primera expansión atravesando el estator de turbina. Esta expansión, que continua a través de la turbina, provee la energía necesaria para el movimiento del compresor y de los accesorios.

Los gases de combustión se escapan a través del difusor de salida y una tobera de sección de salida calibrada permite utilizar de manera óptima su energía cinética como fuerza propulsora bajo la forma de empuje axial.
 
 
 
PRESTACIONES*
Para C.N.P.T. (Pamb.=1.033 kgf/cm2 ó 1013 mb, Tamb.=15°C o 288 K) @ 22 600 rpm (máx despegue) las prestaciones son:
 
Empuje: 400 (+-12) kgf.
Relación peso/empuje: 0.402 kgf/kgfe.
Velocidad de salida de los gases: 490 m/seg.
Temperatura de salida: 620°C.
Consumo de combustible: 468 kgf/h (aprox. 585 lts/h).
Consumo específico: 1.090 kgf/kgfe/h.
Consumo de aceite: 0.2 kgf/h.




Datos de ensayo



*: Datos gentileza de Escuela Taller Regional Quilmes. Corte gentileza de Francisco Erjavec.


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